8.Охрана атмосферы Жизнь на Земле была бы невозможна без атмосферы. Она также является одним из основных экзогенных факторов непрерывного изменения и преобразования земной коры (процессы выветривания, эолового переноса вещества и др.). Вместе с тем, она играет важную роль и в хозяйственной деятельности человека. Антропогенное воздействие на атмосферу имеет много направлений. Прежде всего это использование в производстве некоторых составных частей атмосферы - азота для производства удобрений, кислорода для металлургии, медицинских целей, горения и т.д. Обычная хозяйственная деятельность человечества много тысячелетий оказывает воздействие на климат, причем чаще всего отрицательное. Одним из главных отрицательных факторов глобального воздействия является загрязнение атмосферы углекислым газом. Помимо обычного, природного поступления СО2 в атмосферу, происходит систематическое пополнение атмосферы этим газом за счет сжигания огромного количества топлива. Оценки показывают, что содержание СО2 в атмосфере за последние 20-30 лет возросло на 10-15% и продолжает увеличиваться. Увеличение содержания СО2 приводит к повышению температуры воздуха у поверхности Земли. Расчеты показывают, что по этой причине уже к началу следующего тысячелетия среднегодовая температура может подняться на 0,5оС, что не так уж и мало. Даже такое, казалось бы, незначительное повышение среднегодовой температуры может привести к усилению таяния и некоторому сокращению ледникового покрова, а это, в свою очередь, вызовет цепную реакцию в изменении целого ряда других природных явлений на Земле.
Воздействие человека сказывается и на содержании кислорода в воздухе. Кислород восстанавливается в атмосфере благодаря естественным процессам, и в первую очередь, в результате фотосинтеза растений. Поэтому уменьшение площади лесов ослабляет один из основных источников пополнения атмосферы кислородом. Загрязнение атмосферы промышленными и транспортными выбросами (сажа, зола, сернистые соединения, СО, СО2, пыль и др.) делают в ряде случаев атмосферу мало или даже совсем непригодной для жизнедеятельности человека и для некоторых видов флоры и фауны. В промышленных городах, где выбросы в атмосферу особенно велики, нередко образуются смоги - это густой туман, состоящий из смеси вредных соединений: оксидов серы, азота, углерода и др.). «Рекордсменами» по смогу можно считать такие города, как Лос-Анджелес, Мехико-Сити, Сан-Пауло, и некоторые другие. Все это указывает на настоятельную необходимость сочетания хозяйственной деятельности человека с тщательной охраной атмосферы.Особое внимание необходимо обратить на сохранение озонового слоя. Разрушающе действуют на озон водяные пары, ОН , NO2, CH4, и некоторые другие вещества. Самую большую опасность для озонового слоя представляют наземные и воздушные испытания атомных и водородных бомб, на которые, правда, уже 15 лет наложен международный мораторий. Тем не менее, следует упомянуть о том, что при наземном испытании одной водородной бомбы средней мощности в атмосферу выбрасывается до 100 млн.т пыли; возникающее при этом помутнение атмосферы равносильно помутнению при крупном вулканическом извержении. (Примеры последних мы будем рассматривать ниже).
6. Загрязнения почв. В результате развития хозяйственной деятельности человека происходит загрязнение, изменение состава почвы и даже ее уничтожение. В настоящее время на каждого жителя нашей планеты приходится менее одного гектара пахотной земли. И эти незначительные площади продолжают сокращаться из-за неумелой хозяйственной деятельности человека. Громадные площади плодородных земель погибают при горнопромышленных работах, при строительстве предприятий и городов. Уничтожение лесов и естественного травянистого покрова, многократная распашка земли без соблюдения правил агротехники приводит к возникновению эрозии почвы — разрушению и смыву плодородного слоя водой и ветром. Эрозия в настоящее время стала всемирным злом. Одним из последствий усиления производственной деятельности человека является интенсивное загрязнение почвенного покрова. В роли основных загрязнителей почв выступают металлы и их соединения, радиоактивные элементы, а также удобрения и ядохимикаты, применяемые сельском хозяйстве. К наиболее опасным загрязнителям почв относят ртуть и ее соединения. Ртуть поступает в окружающую среду в ядохимикатами, с отходами промышленных предприятий, содержащими металлическую ртуть и различные ее соединения. Еще более массовый и опасный характер носит загрязнение почв свинцом. Известно, что при выплавке одной тонны свинца в окружающую среду с отходами выбрасывается его до 25 кг. Соединения свинца используются в качестве добавок к бензину, поэтому автотранспорт является серьезным источником свинцового загрязнения. Особенно много свинца в почвах вдоль крупных автострад. Вблизи крупных центров черной и цветной металлургии почвы загрязнены железом, медью, цинком, марганцем, никелем, алюминием и другими металлами. Радиоактивные элементы могут попадать в почву и накапливаться в ней в результате выпадения осадков от атомных взрывов или при удалении жидких и твердых отходов промышленных предприятий, АЭС. Значительное влияние на химический состав почв оказывает современное сельское хозяйство, широко использующее удобрения и различные химические вещества для борьбы с вредителями, сорняками и болезнями растений. В настоящее время количество веществ, вовлекаемых в круговорот в процессе сельскохозяйственной деятельности, примерно такое же, что и в процессе промышленного производства. При этом с каждым годом производство и применение удобрений и ядохимикатов в сельском хозяйстве возрастает. Неумелое и бесконтрольное использование их приводит к нарушению круговорота веществ в биосфере. Мероприятия по борьбе с загрязнением:1.Рациональный контроль за вырубкой лесов.2.Стратегия управления отходами.3. Рациональное использование удобрений и ядохимикатов.
10. Степи — травянистый тип растительности ксерофильного характера, занимающий значительные пространства в умеренном поясе северного полушарии (аналог —прерии, пампа). Эта зона отличается континентальным климатом, незначительным количеством атмосферных осадков (250—450 мм) и неустойчивым их режимом, наличием засух и др. Почвы в основном представлены черноземами и каштановыми. Это безлесные сообщества многолетних ксерофитных трав, представленных главным образом злаковыми ассоциациями. Лесные группировки в степях встречаются лишь по долинам крупных рек, балок, на песках надпойменных террас (сосновые боры). Доминирующей жизненной формой растений являются гемикриптофиты — многолетние травы (63% от всей флоры). Широко распространены узколистные дерновинные злаки (ковыль, типчак, мятлик, овсяница и др.). На территории России по видовому составу наиболее богаты северные степи (до 80 видов на 1 м^), со значительным участием различных видов разнотравья (рис. 80). Для южных степей характерно господство злаков, меньшая видовая насыщенность и разреженный травяной покров. Среди степных животных господствуют грызуны (суслики, сурки, слепушонка), из птиц — орлы, дрофы, стрепет и др., разнообразны пресмыкающиеся (ящерицы, степная гадюка, узорчатый полоз и др.).
Антропогенные воздействия (распашка земель, чрезмерный вьшас скота и пр.) привели к значительной деградации степных ландшафтов. Поэтому в последние годы проводятся широкие исследования по экологической оптимизации степных сообществ.
Оптимизация ландшафтов — комплекс (система) мероприятий, направленных на достижение максимально возможной продуктивности ландшафта при сохранении экологического равновесия, его красоты и удобств для жизни человека. Она в приложении к определенным потребностям человека носит эколого-экономический характер: используя комплекс специальных технических приемов (агрохимических, агромелиоративных, рекультивация земель и пр.). В последние годы проводятся обширные работы по экологической оптимизации степных ландшафтов с целью установления предельных параметров, позволяющих существованию устойчивого агробиоценоза. Разработан план мроприятий, препятствующих деградации степных пастбищ и способствующих их восстановлению:— запрещение и ограничение ранне-весеннего выпаса скота в степи за счет создания дополнительных запасов кормов;— прекращение одновременного использования пастбищ для различных видов скота при предельных нагрузках; — запрещение длительного выпаса скота на одном и том же месте; — выбор оптимальных нагрузок скота с учетом современного состояния пастбищ; — ускорение восстановления травостоя путем подсева трав, рыхления почв в сочетании с полным прекращением выпаса (на срок 1—2 года); — для оптимизации степных ландшафтов необходимо применять современные водосберегающие технологии полива (микроирригацию).
16. Экологические проблемы городов. Во всем мире интенсивно идет процесс урбанизации, который коснулся и России. В крупных городах и промышленных центрах нашей страны сложилась крайне неблагоприятная экологическая обстановка, в частности в атмосферном воздухе в значительных количествах, часто превышающих ПДК, содержатся вредные компоненты (пыль, диоксид серы, оксиды азота, тяжелые металлы, и др.). Так, случаи превышения максимальных концентраций 5 ПДК отмечены в 126 городах, 10 ПДК - в 80 городах. В приоритетный список российских городов с наибольшим уровнем загрязнения атмосферного воздуха включены 23 города (на протяжении пяти лет): Братск, Кемерово, Красноярск, Магнитогорск, Нижний Тагил, Новокузнецк, Новосибирск, Хабаровск, Ростов-на-Дону и др. (в 1995 г. этот список включал 45 городов). Основной вклад в высокий уровень загрязнения городов по-прежнему вносят предприятия черной и цветной металлургии, химии и нефтехимии, целлюлозно-бумажной промышленности, теплоэнергетика, автотранспорт. Неблагоприятна обстановка с водными объектами городов, в частности по сбросу загрязненных сточных вод в водные объекты лидируют Москва и Санкт-Петурбург. Обострилась в городах проблема отходов, только в столице ежегодно образуется более 360 тыс. т бытовых и 6 млн т промышленных отходов (в среднем на каждого жителя Москвы приходится по 120кг различных отходов).
Методы: — локальный (местный) и глобальный экологический мониторинг, то есть измерение и контроль состояния важаейших характеристик окружающей среды, концентрации вредных веществ в атмосфере, воде, почве; - восстановление и охрана лесов от пожаров, вредителей, болезней; - расширение и увеличение числа заповедных зон, - широкое просвящение и экологическое образование населения.
33. Континентальность климата.
Все зональные изменения обусловлены высотой солнца. В рез. Приближения или удаления от океана идут типы климата морской, ум.конти-й, кон-й, рез.кон-й. Пок-ли уменьшение кол-ва осадков с З на В. До Енисея сказывается дальше нет. Кув=ос/ис-ть.К=1 оптимальное увл-е, k>1 избыт, к<1 недостаточное. Амплитуда t (разница между январем и июлем), На В-Е равнине А=30, на Вост-Сиб=60. Сказывается изменение ландшафтов. В-Е равнина (все зона представлены). Кон-ть проявляется в условиях тайги. Для В-Е равнины тайга еловая, наил.усл. увлажнения и высокие t. Ель требовательна к климату и почвам. В пред. Европ. Части сосна (лесооб-я порода) – р-н Балтийского щита – сосна неприхотливая – Ум-конт. Климат. ЗАП-СИБ – кон-й климат, заболоченнноть (плос.рельеф, мерзлота, водоупорный слой). Лесообр-я порода – лиственница (сам.неприхотливая), осина, береза. ВОС-СИБ рез. Конт. (т.к. влияние Атлантики до Енисея), господство обл-ти выс.давления, зимой на юге азиатский антициклон, на сев. Сев. Антициклон. Зимой низ t, летом высокие. Тайга сосновая, кедровая (засухоустойчивые растения, сух.усл.) ДАЛ-ВОСТ. Влияние муссона Тихого океана. (разнообразная таежная растительность). Летом материк прогревается больше океана и теперь более холодный океанический воздух стремится на континент, принося облачность, обильные атмосферные осадки; иногда даже образуются тайфуны. Средние температуры января здесь -15, -30 °С; летом, в июле, +10, +20 °С. Осадки — 600— 800 мм в год — выпадают преимущественно летом. Если таяние снега в горах совпадает с обильными дождями, происходят наводнения. Увлажнение всюду избыточное (коэффициент увлажнения больше единицы). Тайга- осн. Зона России, для лес.зона сев. Граница - +10 изотерма, на юге влажность 400 мм.
40. Ос-ти л-тов горных стран. В люб горной стране наблюдается высотная посность. Бывает полная( Кавказ) и неполная (Урал, выпадают какие-то зоны). На Кавказе все высотные пояса – 1.Южное положение 2. Изменяются пояса снизу вверх. Хорошо развита зона степей, лесостепей, очень широкая зона лесов (шир-х, смеш-х, хвойных, высокотрав.луга, низкотравные, снеж.зона). С Запада на восток большая протяженность и различия.
ЗАПАДНЫЙ ЦЕнтральный Восточный
Наиб. Увл, больше всего поясов: дубовые леса, широк-е леса (буковые), граб, на южном склоне растет каштан съедобный, хвойные (пихтовые леса). Увел-ся высоты, увел-ся конт-ть, выпадает буковый лес, увеличивается горностепной пояс, из хвойных еловые леса, редко пихта. Более сухой и кон-й климат, горная степь большие расстояния, из хвойных растений сосна.
В горах проходят: умен.t с высотой, увел-е кол-во осадков. Сол. Радиация увелич-ся, но увел-ся эффективное излучение, t падает на 0,6 на 100м. К-во осадков увел-ся на Кавказе до 3000 мм, а выше не ув-ся. При движение на восток кол-во осадков уменьшается.
9. Глобальный водообмен – это процесс связывающий все воды Земли в единое целое. Осн. Дв-е силы круговороты: солн-я радиация, кот-я поднимает воды наверх, и силы тяжести, атм. осадки воз-ся на землю. Сущность круг=та заклся в том, что все воды на Земле находятся в постоянном движении. Если б этого не было , то при соврем-х темпах пресной воды хватило бы на 9 дней. Каждые 12 дней обновляется вода в реках. В водах мирового океана через 50-70 лет происходит обмен водной массы. Круговорот – испарение влаги с пов-ти океана, конденсация, выпадение на океан, сушу, формирование водного стока.
Весь кр-т состоит из 3-х звеньев:1.Малый или океанический, 2. Большой илил материковый, 3. Бесточных областей. Для океанического кр-та Zо=Хо(осад)+Ур(реч.ст). Суши: Zc=Хо-Ур. Бесточных областей Zб= Хб. След-но Zo+Zc+Zб=Хо+Хс+Хб получ-ся Z3=X3, всего в круговороте участвуют 1 млн кум км воды. На бесточные области 9 тысяч км.куб.
17. Почвы, растительность, широтная зональность, провинциальность, высотная поясность. С севера на юг на равнинах нашей страны сменяются следующие типы почв. В высоких широтах Арктики, в низменных частях островов развиты арктические почвы. Почвы слабо выщелочены, ожелезнены, иногда засолены. Они постоянно чередуются с различного рода полигональными образованиями, возникающими в результате морозного выветривания. Южнее арктические почвы сменяются тундровыми: сначала тундровыми арктическими, затем тундровыми глеевыми (типичными и оподзоленными). Тундровые глеевые почвы отличаются небольшой мощностью, малым содержанием гумуса, повышенной кислотностью и оглеенностью. Сельскохозяйственному освоению этих почв препятствуют их низкая температура, бедность питательными веществами, слабая микробиологическая активность. Внесение органических и минеральных удобрений, осушение повышают плодородие тундровых почв. Осушенные почвы лучше прогреваются, вечная мерзлота под ними летом залегает глубже, чем под заболоченными почвами. Подзолистые почвы представляют самый распространенный почвенный тип. Вместе с горно-подзолистыми и болотными почвами они занимают свыше половины территории России. На крайнем западе (Калининградская область) и юго-востоке (Среднее Приамурье и Южное Приморье) зоны подзолистых почв появляются буроземы (бурые лесные) почвы, формирующиеся под влажными широколиственными и отчасти смешанными лесами. Серые лесные почвы распространены на стыке подзолистых почв с черноземами. Они образуются под лиственными лесами лесостепи на лёссовидных грунтах. К югу от серых лесных почв широкой полосой залегают черноземы. Восточнее Алтая черноземы встречаются отдельными островами до Восточного Забайкалья включительно. Черноземы богаты гумусом и зольными веществами, имеют значительную мощность, обладают прочной зернистой структурой и поэтому отличаются высоким плодородием. Черноземы—почвы открытых травянистых степей, где растительного материала для образования гумуса вполне достаточно, а процессы выноса ослаблены. Свойства черноземов существенно меняются при движении с севера на юг. Северную окраину черноземной зоны образуют оподзоленныем выщелоченные черноземы. В центре зоны распространены типичные черноземы — самый плодородный подтип черноземных почв. При неглубоком залегании грунтовых вод (до 3—5 м) в степях формируются лугово-черноземные почвы. В сухих степях и полупустынях зональный почвенный покров образован каштановыми почвами. Они формируются в условиях отрицательного баланса влаги и разреженного злакового и полынно-злакового травостоя. Различают темно-каштановые, собственно каштановые и светло-каштановые почвы. Наиболее плодородны темно-каштановые почвы, граничащие на севере с черноземами. Растительность. Большие размеры территории определяют сравнительное богатство ее флоры — около 90—100 тыс. видов растений. Флористическая насыщенность территории возрастает при движении с севера на юг (в пустынях несколько снижается из-за сухости климата) и от равнинных мест к горным. Широтная зональность - выражается в закономерной смене типов растительности от арктических пустынь на севере до субтропических влажных лесов на юге. Арктические пустыни. Они распространены на крайнем севере Арктики. Разорванный растительный покров арктических пустынь (покрыто менее 50 % поверхности почвы) состоит из мхов, лишайников (преимущественно накипных), водорослей и немногих видов цветковых растений. Тундра. К югу от арктических пустынь, преимущественно на материковом побережье Северного Ледовитого океана, распространен тундровый тип растительности. В его покрове ведущая роль принадлежит мхам, лишайникам, кустарничкам и отчасти кустарникам. Лесотундра. В пограничной полосе между тундровым и лесным типами растительности размещается лесотундра. В лесотундре встречаются одновременно лесные и тундровые растительные группировки. Леса очень своеобразны. Это светлые редколесья и редины, в которых угнетенные деревья отстоят одно от другого на большом расстоянии. Зона тайги расположена к югу от лесотундры. В растительном покрове преобладают хвойные леса на подзолистых и мерзлотно-таежных почвах и сфагновые болота. Это самая крупная по площади ландшафтная зона России. Зона смешанных. Распределение хвойных и широколиственных пород подчинено определенной закономерности: широколиственные леса предпочитают суглинистые, хорошо дренированные почвы, чаще всего по южным склонам и вершинам невысоких возвышенностей. Лесостепь – здесь особый тип растительности, аналог саванны, леса лиственной породы, разнотравные степи, это самая освоенная в земледельческом отношении зона. Степная зона России простирается от лесостепи до Черного и Азовского морей. Выражением зональных различий служит существование двух подзон: северных степей на черноземах и южных степей на темно-каштановых почвах. Провинциальность, или долготная зональность. Наряду с широтной зональностью растительности, обусловленной сменой климата при движении с севера на юг, вызванная различиями в условиях увлажнения на окраинах и внутри материка. Провинциальность внутри растительных (и ландшафтных) зон раскрывается через систему провинций, в рамках пояса или материка — через сектора. На территории России представляется целесообразным различать три основных сектора: субатлантический, внутриматериковый, тихоокеанский. В субатлантическом секторе (на восток до Урала), хорошо увлажненном под влиянием Атлантического океана, широко распространены смешанные (хвойно-широколиственные) и широколиственные леса. Тайга темнохвойная с господством обыкновенной ели . Еловой (по составу редколесий) является и восточноевропейская лесотундра. Значительные площади заняты дубовой лесостепью. Во внутриматериковом секторе с его континентальным климатом выпадают смешанные (хвойно-широколиственные) и широколиственные леса. В лесотундре и тайге господствующая роль принадлежит лиственнице сибирской в Западной Сибири и даурской к востоку от Енисея. Дубовая лесостепь, свойственная атлантическому сектору, сменяется в Западной Сибири на березовую и березово-сосново-лиственничную в Средней Сибири. Вместо перистых ковылей и типчака, распространенных в степях субатлантического сектора, в степных островах Средней и Южной Сибири преобладающее значение получают тырсовидные ковыли. Характерными типами растительности внутриматерикового сектора становятся полупустыни и пустыни, занимающие юг Казахстана и равнины Средней Азии. Относительно неширокая полоса тихоокеанского сектора — аналог субатлантического. В этом секторе, как и на западе страны, появляются смешанные (хвойно-широколиственные) и широколиственные леса. Тайга вновь становится темнохвойной, с участием аянскойели и белокорой. Очень характерны для сектора такие типично как заросли кедрового стланика , горные березняки из каменной березы , а также поражающие пышным ростом высокотравья Камчатки и Курильских островов. Высотная поясность. В горных районах широтная зональность растительного покрова осложнена высотной зональностью, которая, как и высотная зональность почв, зависит не только от высоты гор, но и от целого ряда других факторов. В Восточной и Северо-Восточной Сибири равнинная тайга сменяется в горах сначала горными северотаежными редколесьями, а затем горной тундрой. Иначе выражена высотная зональность растительности в горах южной части СНГ. При достаточной высоте гор здесь развиты горные степи, горные широколиственные и хвойные леса, субальпийские и альпийские луга. Зона горных лесов полнее всего выражена в горах юго-запада (Карпаты, Кавказ) и юго-востока (Приморье), т. е, в районах повышенного увлажнения, а зона горных степей наиболее характерна для гор Средней Азии, отличающихся сухим континентальным климатом. Каждой географической зоне присущ свой особый тип высотной зональности растительности— закономерное сочетание высотных поясов, последовательно сменяющихся от подножий гор к вершинам.
18. Россия, ландшафтная структура, история формирования. Современные типы ландшафта и географические зоны — продукт ложного исторического развития. Начало формирования их относится к отдаленному времени, по меньшей мере к палеогену, закончившемуся около 30 млн. лет назад ли тропические. Основные зональные ландшафты СССР имеют разный возраст: от очень древнего, неогенового, как влажные субтропики, до сравнительно молодых, как тайга и тундра. Намечается такая пространственная закономерность: наиболее древние ландшафты размещаются на юге России, самые молодые — на севере. Объясняется это тем, что природные условия юга России, начиная с неогена, не испытывали существенных перемен, оставались все время субтропическими. На севере за это время субтропические леса уступили место арктической природе. Однако уже в палеогене стала наблюдаться деградация ландшафтов влажных тропических и субтропических лесов. Происходило это по двум направлениям: аридизации ландшафтов и похолодания климата. Одновременно с аридизацией в конце палеогена и в неогене происходило похолодание климата. В результате тропическую флору постепенно вытеснила листопадная флора, получившая название тургайской. Прогрессирующее похолодание обусловило появление в неогене нового, таежного типа ландшафта. Родиной тайги в Росии были горные хребты Восточной и Северо-Восточной Сибири. Во времена господства тургайских лесов она существовала здесь в качестве вертикального ландшафтного пояса, а затем при изменившейся физико-географической обстановке спустилась с гор и проникла из Сибири на Русскую равнину. Другим районом, где могла сформироваться в конце неогена тайга, была высокоширотная арктическая суша, на месте которой сейчас располагаются шельфовые моря. Очевидно, к этому времени относится зарождение и тундровых ландшафтов. Одновременно с тайгой формируется ландшафт безлесных моховых и травянистых болот. В итоге к концу неогена на территории России возникла ландшафтная зональность, близкая к современной. К началу четвертичного периода существовали пустыни, степи, лесостепь, смешанные леса и тайга с болотами. В эпоху альпийской складчатости сокращается площади морей, увеличиваются размеры суши, площадь и конфигурация которой становятся близкими к современной. На месте морей и сглаженных пенепленов поднимаются высокие горные хребты. Если на равнинах в неогене формировались широтные ландшафтные зоны, близкие к современным, то в горах закладывались основы высотной зональности ландшафтов. Она формировалась вместе с поднятием горных хребтов (вертикальные перемещения измеряются в неогене тысячами метров). Горы, а следовательно, и высотная зональность ландшафтов существовали и раньше, но в неогене они приобретают уже современные черты.
ледниковую эпоху вследствие похолодания и усиления континентальности климата происходило общее сокращение площади лесов, особенно широколиственных, и возрастание роли открытых степных и лесостепных ландшафтов. Во второй половине ледниковой эпохи широкое распространение получил тундровый тип ландшафта. Само возникновение арктических растений и животных, входящих в тундровый ландшафт, относится к более раннему времени, скорее всего к концу неогена. Параллельно с формированием в северных районах тундрового ландшафта на юге России формировался высокогорный альпийский ландшафт (Кавказ, Тянь-Шань, Алтай).
